新高考物理一轮复习跟踪训练第46讲 测定金属丝的电阻率（原卷版）

第46讲测定金属丝的电阻率（模拟精练+真题演练）1．（2023·天津河西·天津市新华中学统考模拟预测）在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段电阻约为几欧姆金属丝的电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，若电流表内阻约为几十欧姆，量程为0-0．6A或0-3A，电压表内阻约为几千欧姆，量程为0-3V或0-15V，用笔画代替导线完成电路连线。（2）合上开关之前，图1中滑动变阻器滑片应置于最（选填“左”或“右”）端。（3）连好电路之后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值，乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是。（选填“甲”或“乙”）（4）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流SKIPIF1<0的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出SKIPIF1<0图像如图3所示。若要把该表头G改装成量程为6mA的电流表，需要把长为m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果保留两位有效数字）

2．（2022·浙江绍兴·统考一模）某同学通过实验来测定如图所示的电阻圈中合金丝的电阻率。

（1）所用实验器材：学生电源、电流表（SKIPIF1<0，内阻约SKIPIF1<0）、电压表（SKIPIF1<0，内阻约SKIPIF1<0）、滑动变阻器（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0）。某次测量时电压表示数如图所示，其读数为SKIPIF1<0。（2）该同学进行正确的电路连接，将测量数据描在如下图所示的SKIPIF1<0坐标中，则电阻圈的电阻SKIPIF1<0为SKIPIF1<0（保留两位有效数字）。由测量数据可知，该同学所用电路中滑动变阻器的连接方式为（填“分压式”或“限流式”）。

（3）实验再测量绕线轴的直径SKIPIF1<0，合金丝的直径SKIPIF1<0，合金丝的匝数SKIPIF1<0匝，结合上述电阻圈的阻值，可计算合金丝的电阻率SKIPIF1<0SKIPIF1<0（保留两位有效数字）。（4）由于电表内阻的影响，用伏安法测定电阻存在着一定的系统误差，利用如上图所示的桥式伏安法可以进一步减小系统误差。实验过程：先闭合SKIPIF1<0，调节SKIPIF1<0滑片处于合适位置，再闭合SKIPIF1<0，调节SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，使流过检流计SKIPIF1<0的电流为零时，记录两电表的数据，计算求得电阻的阻值。请解释此方法能减小系统误差的原因：。3．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为SKIPIF1<0的电阻丝进行测量。（1）先测量电阻丝的长度，再用螺旋测微器测量其直径，结果如图1所示为SKIPIF1<0。

（2）现有电源（电动势SKIPIF1<0为SKIPIF1<0，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表（量程SKIPIF1<0，内阻约SKIPIF1<0）B．电压表（量程SKIPIF1<0，内阻约SKIPIF1<0）C．滑动变阻器（SKIPIF1<0，额定电流SKIPIF1<0）D．滑动变阻器（SKIPIF1<0，额定电流SKIPIF1<0）为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选（填器材前的字母）。（3）补充完成图2中实物间的连线。

（4）上述实验，下列说法正确的是。A．多次测量金属丝直径并求平均值可以减小系统误差B．用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差C．电压表分流会导致电阻测量值偏小D．电流表分压会导致电阻测量值偏大（4）电导率是电阻率的倒数，常用单位是（SKIPIF1<0。电导率是反映水质的一项重要指标。某种饮用水的电导率约为SKIPIF1<0。将该饮用水灌入一个高约SKIPIF1<0、容积约SKIPIF1<0的薄壁塑料瓶（如图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。使说明采用图2中的实验器材能否较为精确地测量该饮用水的电导率。。

4．（2023·广东广州·广东实验中学校考模拟预测）取下无人机的一块电池，并拆下“热得快”中的一段粗细均匀的电热丝，小李和同学们想测量电热丝的电阻率：（1）图（a）中，E是无人机的电池，MN是他们从“热得快”中拆下的一段粗细均匀的电热丝，选择适当的电表量程后，他们发现大范围移动滑片P，电压表的示数变化却不明显。为解决这一问题，他们在讨论后将SKIPIF1<0的定值电阻接入电路中，那么，选择图（b）中的电路（选填“甲”“乙”或“丙”）可解决这一问题。

（2）他们用改进后的电路进行了实验，同时记录电压表的示数U、电流表的示数I及对应的PN的长度x，部分实验数据如下：实验次数12345SKIPIF1<03.092.922.662.231.80SKIPIF1<00.100.120.150.200.25SKIPIF1<030.924.317.711.27.2SKIPIF1<041.831.922.012.36.3（3）根据表格中的实验数据，在图（c）中补全数据点绘出MN的SKIPIF1<0图像。

（4）已知MN横截面积为SKIPIF1<0，可求得MN材料的电阻率SKIPIF1<0（结果保留1位有效数字）。（5）测量MN的电阻率时，电流表内阻对电阻率的测量（选填“有“或“没有”）影响。（6）根据表格中的实验数据，是否可以求出无人机电池的电动势和内阻？若“可以求”请简述数据处理方法（不需要计算具体结果），若“不能求”请简述理由。5．（2023·广东茂名·统考模拟预测）（1）如图所示为一中空直导体的横截面，某探究小组为测出该导体材料的电阻率，实验步骤如下：①用刻度尺测量导体总长度SKIPIF1<0，如图乙所示，则SKIPIF1<0m。②在量筒中倒入一定体积的水，读出其体积SKIPIF1<0，将该长直导体竖直插入量筒中，读出水面所在刻度对应的体积为SKIPIF1<0，并测出在水中的导体长度H，则其横截面积S=（用测量所得物理量表示）。③按电路图连接好电路。④将鳄鱼夹a夹在待测导体的最左端，闭合开关，调节电阻箱，让电流表满偏，记下此时电阻箱阻值SKIPIF1<0。⑤将鳄鱼夹a夹在导体的中间某位置，调节电阻箱，使电流表仍然满偏，记下电阻箱读数SKIPIF1<0及此时的导体接入电路的有效长度L，则此时待测导体接入电路的有效电阻为（用测量所得物理量表示）。⑥则该导体的电阻率ρ＝（用测量所得物理量表示）。（2）该探究小组继续用图丙所示电路测量电池的电动势和内阻，同学们将鳄鱼夹a保持夹在最右端，调节电阻箱的阻值，记下相应的电阻箱读数及电流表（电流表可视为理想电表）的示数，画出电阻箱阻值R和电流倒数SKIPIF1<0的关系图像如下图所示，横轴截距为a，纵轴截距为-b，则电池的电动势E=，内阻r=（用已知量和测量所得物理量表示）。6．（2023·安徽合肥·模拟预测）为了测量某种圆柱形材料的电阻率，一同学利用以下器材设计了如下实验，已知该圆柱形材料电阻SKIPIF1<0约为150ΩA．电阻箱R（0~999.9Ω）B．量程为30mA、内阻为50Ω的电流表C．量程为30mA、内阻约为50Ω的电流表D．最大阻值为300Ω、最大允许电流为0.5A的滑动变阻器E.电动势SKIPIF1<0、内阻未知的直流电源F.开关S一个，导线若干具体实验步骤如下：①连接好实验电路，闭合开关S；②调节滑动变阻器和电阻箱R，使SKIPIF1<0示数为SKIPIF1<0，记下此时电阻箱阻值R和SKIPIF1<0示数SKIPIF1<0；③重复步骤2，且保持SKIPIF1<0示数不变，测量多组R和SKIPIF1<0值；④将实验测得的数据处理后，最后作出了如图丁所示的图像。（1）用螺旋测微器测出圆柱形材料电阻的直径如图乙所示，该读数为mm；用游标卡尺测出其长度如图丙所示，该读数为cm。（2）电流表SKIPIF1<0选择（填写器材前字母代号）；（3）由丁图数据可得序号为C的电流表内阻为Ω；（4）该材料的电阻率为SKIPIF1<0（保留2位有效数字）。7．（2023·广东广州·统考三模）某小组设计了图甲所示的实验电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系。图中SKIPIF1<0为开关，SKIPIF1<0为单刀双掷开关，SKIPIF1<0为待测稀盐水溶液液柱。（1）实验时，闭合SKIPIF1<0之前应将SKIPIF1<0的滑片P置于（填“C”或“D”）端。（2）实验时，闭合SKIPIF1<0，SKIPIF1<0置于位置1，改变滑动变阻器滑动触头P的位置，电流表示数有明显变化，电压表没有示数；再将SKIPIF1<0置于位置2，情况相同。经检查，电路中所有元件完好，则导线SKIPIF1<0中出现断路故障的是导线。（3）修复故障后，用电流表内接法测量SKIPIF1<0的阻值时应该将SKIPIF1<0置于位置（填“1”或“2”）。（4）用电流表内、外接法得到SKIPIF1<0的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示（不计由于通电导致的化学变化）。某次用电流表内接法测得SKIPIF1<0的阻值为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的横截面积为SKIPIF1<0，长度为SKIPIF1<0，则其电阻率为SKIPIF1<0，由图乙中对应曲线（填“A”或“B”）可得此时溶液浓度约为%。8．（2023·四川成都·成都七中校考模拟预测）实验小组在实验室中测量一段金属丝（电阻SKIPIF1<0约为SKIPIF1<0）的电阻率。本次实验提供的器材，如下：电流表A：量程1mA，内阻SKIPIF1<0；电池组E：电动势3V，内阻不计；电压表V：量程0~3V，内阻约为5KΩ；定值电阻SKIPIF1<0：阻值为0.1Ω；滑动变阻器SKIPIF1<0：最大阻值10Ω，额定电流为2A；滑动变阻器SKIPIF1<0：最大阻值1000Ω，额定电流为2A；开关一个、导线若干。(1)小组同学某次用10分度游标卡尺测得金属丝的长度时，不小心使部分刻度被污迹遮住了，如图所示，则该次测量的读数为cm。(2)小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器应该选用（选填“SKIPIF1<0”、“SKIPIF1<0”），根据提供的器材在答题纸方框内画出实验的电路图，并在电路图中标出所选器材的符号；9．（202